7장. 프리캐스트콘크리트구조 • 셸구조 (프리스트레스트 콘크리트 구조 -3)

5. 포스트텐션공법

 

(1) 공법의 종류

이 공법은 먼저 형틀에 PC강재가 관통되는 위치에 시스라는 관통구멍통을 묻어놓아 콘크리트를 부어 넣고 굳은 다음 그 시스 속에 PC강재를 꿰넣어 한 끝은 고정하고 다른 끝은 수압 • 유압잭에 의하여 긴장시키면 그 반력으로 콘크리트에 강력한 압축을 주게 된다. PC강재는 단부에서 쐐기 • 나사 등을 써서 정착하고 또한 시스내의 구멍에는 모르타르를 주입하여 긴장재가 풀리지 않게 정착시켜서 프리스트레스를 도입하는 방법이다. 이것은 대규모의 보 • 기둥 등에 쓰이며 프리텐션 공법은 공장생산인 데 비해 이공법은 현장시공도 가능하다. 포스트텐션공법은 정착방지 • 접속구 등에 다음과 같은 종류가 있다.

# 프레시네공법

# 지포드-유달-CCL 방식

# 리-맥콜방식

# 매그널-블라톤 방식

# VSL 방식

# 디비닥 방식

# 바우르-레온하트 방식

# 레오바 방식

# PSC 일선방식

# BBRV 공법

# OBC 공법

# SEEE 공법

 

(2) 비부착 포스트텐션

프리스트레스 콘크리트에 있어서 긴장재에 응력을 가한 후 PC강재의 배치 구멍에 모르타르 등을 주입하여 녹막이효과와 부착력을 향상하는 것이 보통이다. 이것을 부착 포스트텐션공법이라 한다. 그러나 비부착 포스트텐션공법은 그라우트 주입작업의 번잡성 • 충전검사 • 재긴장 불가능 등의 이유로 PC강재의 녹막이 처리만을 하고 그라우팅을 하지 않고 양단부만을 정착시키는 것이다. 녹막이처리는 PC강재의 강도쇠퇴 방지에 필수적인 조건이다. PC강재에 녹막이용의 윤활재를 바르거나, 합성수지 등으로 피복된 것을 쓰고 비부착긴장재로 하는 포스트텐션공법이다. 부착이 없으므로 긴장내력이 저하되는 약점은 있으나, 굵은 지름의 모노스트랜드 공법도 개발되고, 바닥판 등의 얇은 부재에는 편심 분산 배근에 유리하고 또 주입번잡성도 생략할 수가 있다.

 

(3) 부착 포스트텐션

프리스트레스콘크리트에서 긴장재에 응력을 가한 후 그 주위의 빈 속에 그라우팅 하여 긴장재를 콘크리트에 부착시키는 공법이다. 이것은 긴장재의 녹슬기를 방지하고 또한 긴장응력의 감퇴를 방지하는 효과도 있다. 이와 같이 콘크리트에 부착된 것을 것을 부착긴장재라 하고 콘크리트에 직업 또는 그라우팅에 의하여 부착된 구조재를 부착부재라 한다. 

 

(4) 프레시네방식

프랑스인 E. Freyssinet가 설립한 STUP에 의하여 개발된 프리스트레스트 콘크리트의 포스트텐션공법의 일종이다. 일반적으로 PC강재를 쓰고 쐐기식 정착구조로 콘크리트에 정착하는 공법이고 프레시네식 케이블 • 잭 • 콘 등의 특수기구를 쓴다.

(5) 브이에스엘 방식

PC강선 또는 PC강연선을 여러 줄을 한데 모아정착하는 방식이며 강재의 고정 부분은 쐐기식 콘크리트와의 정착은 나사식으로 되어 있다. 명칭은 스위스사의 Vor Spann & Los-inger의 머리글자에서 유래한다.

VSL 방식의 기재

6. 프리스트레스트 콘크리트용 기계

포스트텐션방식에 사용되는 공법은 각기 특허권의 형식으로 시공업자가 한정되어 있고, 정착장치 • 인장장치 및 접속구 등은 각 공법에 따라 독특한 것이 개발되었다.

a) 정착장치

일반적을 정착장치라고 총칭되는 것은 정착구 정착부의 콘크리트 및 보강철근으로 구성된다. 정착구는 긴장 단부에 쓰이는 가동정착구와 부재 내에 묻어 두는 고정정착구가 있다. 정착방식에는 쐐기식 • 버튼식 • 나사식 루프식 및 합금용융식이 있다. 이들은 모두 PC강재의 긴장력을 콘크리트부재에 전달할 목적으로 쓰인다.

b) 인장장치

PC강선을 인장 하는 장치로서 잭 • 펌프 및 유압계를 총칭하여 인장장치라 한다. 정착구는 형상 • 긴장력에 따라 공법마다 개발되어 특수형상과 기능이 있다. 프레시네 • CCL • SM 공법 등의 잭은 정착 시 쐐기압입기능을 구비하고 있다.

c) 접속구

긴장된 정착구에 다시 PC강재를 연장시킬 때에는 고정접속구를 쓰고 긴장되지 아니한 것을 다시 인장 시킬 때에는 가동접속구를 쓴다. 이들은 모두 각 공법마다 특수하게 고안되어 있다.

 

7. 프리스트레스트 콘크리트 합성보

프리스트레스트 콘크리트 부재와 철근콘크리트 부재를 조합하여 일체로 된 보를 합성보라 한다. 보통 프리캐스트 프리스트레스트 콘크리트보와 제자리 철근콘크리트 바닥으로 될 때가 많다. 합성보는 프리스트레스를 넣은 쪽에 항상 정모멘트를 받도록 하는 것이 적합하다. 합성보에 쓰이는 제자리콘크리트의 강도는 저강도로 하면 불경제가 되기 때문에 설계기준 강도는 210kg/cm² 이상으로 하는 것이 좋다.

각종 프리스트레스트 콘크리트 합성보